一种内置金属骨架的陶瓷球的真空制坯设备，包括步进式输送带和通过其传输、采用隔磁材料制作、表面设置有球模密封圈的下半球模，下半球模在传输过程中至少经过四个工位；其中工位一输料；工位二放置金属骨架；工位三设置有下端为带有密封圈的活塞杆、外壳上设置有电磁吸盘的压模机，压模机下方采用电磁连接与上半球模相连，上半球模中设置有压粉孔和带疏水透气过滤装置的真空抽取孔；工位四上方设置了转移装置。本发明专利技术还公开了一种采用该真空制坯设备的真空制坯方法，包括初灌粉料、骨架落位、球体压合整圆、球坯转移等工序。本发明专利技术使内置金属骨架的陶瓷球能进行工业化自动制坯。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水泥加工领域，尤其涉及一种内置金属骨架的陶瓷球的真空制坯方法及设备。
技术介绍
水泥球磨机具有对物料适应性强、能连续生产、破碎比大、易于调速粉磨产品的细度等特点。常用的水泥球磨机的工作原理为，物料由进料装置经入料中空轴螺旋均匀地进入磨机仓内，该仓内有阶梯衬板或波纹衬板，内装不同规格的钢球或陶瓷球，筒体转动产生离心力将钢球或陶瓷球带到一定高度后落下，对物料产生重击和研磨作用。水泥球磨机陶瓷球是水泥球磨机设备的常用研磨物料介质，通过水泥球磨机陶瓷球、物料、衬板之间的碰撞摩擦产生磨削作用，从而将物料的粒径进一步减小。因此，陶瓷球在使用时的硬度和耐磨性是影响研磨整形效果的主要因素之一，同时因为被长时间不停地撞击，对于研磨球的抗冲击性能有极高要求。现有技术中，水泥球磨机用陶瓷球已经有较多采用，大多数采用传统的Al2O3-CaO-MgO-SiO2四元体系，也有少量专利技术人在其配方上进行改进，以达到特殊的效果。如本专利技术人此前申请了多份采用新型配方的陶瓷球，具有高硬度、耐高温、高寿命、易成型、韧性好、生产的水泥纯净度高的作用。但是，在长期的水泥球磨机用陶瓷球的研究中，本专利技术人发现，启动、急停、抛坠等的冲击造成的破碎是陶瓷球最常见的损坏方式之一，这极大地制约着水泥球磨行业的发展。利用纯钛、α钛合金、α+β钛合金、高温合金等耐高温金属的强度高、耐蚀性好、耐热性高等优点，采用植入金属骨架的方法，可以使陶瓷球的整体性更好，并且在受到冲击时可以由骨架将冲击力分摊、不易破碎。在陶瓷球内植入金属骨架在此前属于空白领域，尚无见任何研究见诸论文或专利，其真空制坯设备及方法更是如此。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述缺陷，本专利技术旨在提供一种使内置金属骨架的陶瓷球能进行工业化自动制坯的真空制坯设备及方法。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种内置金属骨架的陶瓷球的真空制坯设备，包括步进式输送带和通过其传输、采用隔磁材料制作、在上表面设置有球模密封圈的下半球模，下半球模在传输过程中至少经过四个工位；其中工位一上方设置了输料管；工位二上方设置了放置金属骨架的装置；工位三上方设置了内腔中放置有袋装粉料的上半球模，该上半球模上方设置有与之通过电磁吸盘采用电磁连接的压模机，压模机下端设置有可伸缩、与上半球模的上部入口匹配、端头部位设置有活塞杆密封圈的活塞杆，压模机外壳上设置有电磁吸盘，在所述上半球模的上部入口的底部设置有与上半球模腔相通的压粉孔，在上半球模腔的压粉孔位置的另一边设置有与真空泵连接、靠近上半球模腔的出口设置有疏水透气过滤装置的真空抽取孔；工位四上方设置了转移装置。上述的内置金属骨架的陶瓷球的真空制坯设备，其中：压模机内置有旋转系统、升降系统。上述的内置金属骨架的陶瓷球的真空制坯设备，其中：步进式输送带采用椭圆形轨道。上述的内置金属骨架的陶瓷球的真空制坯设备，其中：步进式输送带上设置有与下半球模底部同样形状的定位坑。上述的内置金属骨架的陶瓷球的真空制坯设备，其中：输送步进式输送带上设置的定位坑与下半球模底部均采用五角形、正方形或三角形。上述的内置金属骨架的陶瓷球的真空制坯设备，其中：转移装置为负压吸附式。上述的内置金属骨架的陶瓷球的真空制坯方法，包括以下步骤：1）初灌粉料：步进式输送带将下半球模输送到工位一，将陶瓷造粒用的粉料通过输料管灌注进下半球模，粉料的水份控制在0.5%以下；2）骨架落位：将下半球模输送到工位二，然后通过放置金属骨架的装置将整体压铸成型的树枝状或鱼骨状的金属骨架放置到下半球模内的粉料的表面中心位置；3）球体压合整圆：将下半球模输送到工位三；将袋装粉料放入上半球模的上部入口，然后压模机下部的活塞杆伸入上部入口，开启电磁吸盘的电源，压模机与上半球模通过电磁连接固定；随后压模机带动上半球模下行，至上半球模与下半球模接触，关闭电磁吸盘的电源，此时球模密封圈使外界空气不能通过上半球模与下半球模之间的缝隙进入球模腔；开启真空泵，通过真空抽取孔开始抽真空；压模机的活塞杆下行，受球模密封圈的作用，空气不能通过上半球模的上部入口进入球模腔；压模机的活塞杆将袋装粉料的袋子压破，其内的袋装粉料通过压粉孔被挤进上半球模腔;压模机继续下行，袋装粉料与金属骨架、粉料被挤压成一体，形成完整的陶瓷球坯；再次打开电磁吸盘的电源，压模机带动上半球模腔旋转，旋转进行至少3圈，上半球模腔将陶瓷球坯表面的多余坯料切削掉；随后压模机提起，带动上半球模离开陶瓷球坯。4）球坯转移：将下半球模输送到工位四，通过转移装置将陶瓷球坯转移。上述的内置金属骨架的陶瓷球的真空制坯方法，其中：在工位一填充的粉料为陶瓷球总用量的48-52%。上述的内置金属骨架的陶瓷球的真空制坯方法，其中：工位三的袋装粉料的容量应为压粉孔的体积与陶瓷球总用量的55-58%的和。本专利技术无现有技术。本专利技术的内置金属骨架的陶瓷球的真空制坯设备，采用椭圆形轨道的步进式输送带，分多工位，可同时进行多个工序；电磁连接的压模机和上半球模，可轻松实现一体升降、可单独压模机伸缩压模，还可实现一体旋转使陶瓷球坯整圆，且设备简单，不易出现故障；下半球模采用隔磁材料制作，可以使电磁吸盘开启过程中不会将下半球模吸起。活塞杆密封圈、球模密封圈的加入，可以使球模腔无外界空气进入，而设置真空抽取孔、疏水透气过滤装置是为了使球模腔内空气被抽出而水分和粉料不能抽出，以制造真空环境。同时，本专利技术中的内置金属骨架的陶瓷球的真空制坯方法，由于采用了初灌粉料、骨架落位、球体压合整圆、球坯转移等工序，球坯压合因原料大于需求，且压实过程在真空环境下进行，压实度高；同时因为疏水透气过滤装置设置在上半球模上远离压粉孔的另一边，便于粉料被转移充分，迅速填满整个球模腔；采用旋转切削整圆，无需增添额外设备，简单快捷;流程化繁杂为极简，使整个制坯过程简洁有序，能实现工业化自动生产。附图说明图1是本专利技术的制坯流程示意图；图2是本专利技术的上半球模的结构示意图；图3是本专利技术的压模机的结构示意图；图4是本专利技术的步进式输送带的示意图。图中：下半球模1、粉料2、输料管3、金属骨架4、上半球模5、袋装粉料6、压模机7、电磁吸盘8、活塞杆密封圈9、球模密封圈10、转移装置11、陶瓷球坯12、步进式输送带13。其中上半球模5含有：上部入口51、压粉孔52、上半球模腔53、真空抽取孔54、疏水透气过滤装置55。具体实施方式如图1、2、3、4所示，本专利技术的一种内置金属骨架的陶瓷球的真空制坯设备，包括沿椭圆形轨道前进的步进式输送带13和通过其传输、采用如0Cr16Ni14不锈钢等常用隔磁材料制作、在上表面设置有球模密封圈10的下半球模1，步进式输送带13上设置有与下半球模1底部同样形状的定位坑，定位坑采用非回转的异形形状如五角形、正方形、三角形等，可以避免下半球模1在步进式输送带13上滑动、转动、错位等。下半球模1在传输过程中至少经过四个工位；其中工位一上方设置了输料管3，工位二上方设置了放置金属骨架4的装置，工位三上方设置了内腔中放置有袋装粉料6的上半球模5，该上半球模上方设置有与之通过电磁吸盘8采用电磁连接的压模机7，压模机7下端设置有可伸缩、与上半球模5的上部入口51匹配、端头部位设置有活塞杆密封圈9的活塞杆，压模机7外壳上设置有电磁吸盘8本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种内置金属骨架的陶瓷球的真空制坯设备，其特征在于：包括步进式输送带(13)和通过其传输、采用隔磁材料制作、在上表面设置有球模密封圈(10)的下半球模(1)，下半球模(1)在传输过程中至少经过四个工位；其中工位一上方设置了输料管(3)；工位二上方设置了放置金属骨架(4)的装置；工位三上方设置了内腔中放置有袋装粉料(6)的上半球模(5)，该上半球模上方设置有与之通过电磁吸盘(8)采用电磁连接的压模机(7)，压模机(7)下端设置有可伸缩、与上半球模(5)的上部入口(51)匹配、端头部位设置有活塞杆密封圈(9)的活塞杆，压模机(7)外壳上设置有电磁吸盘(8)，在所述上半球模(5)的上部入口(51)的底部设置有与上半球模腔(53)相通的压粉孔(52)，在上半球模腔(53)的压粉孔(52)位置的另一边设置有与真空泵连接、靠近上半球模腔(53)的出口设置有疏水透气过滤装置(55)的真空抽取孔(54)；工位四上方设置了转移装置(11)。
【技术特征摘要】
1.一种内置金属骨架的陶瓷球的真空制坯设备，其特征在于：包括步进式输送带(13)和通过其传输、采用隔磁材料制作、在上表面设置有球模密封圈(10)的下半球模(1)，下半球模(1)在传输过程中至少经过四个工位；其中工位一上方设置了输料管(3)；工位二上方设置了放置金属骨架(4)的装置；工位三上方设置了内腔中放置有袋装粉料(6)的上半球模(5)，该上半球模上方设置有与之通过电磁吸盘(8)采用电磁连接的压模机(7)，压模机(7)下端设置有可伸缩、与上半球模(5)的上部入口(51)匹配、端头部位设置有活塞杆密封圈(9)的活塞杆，压模机(7)外壳上设置有电磁吸盘(8)，在所述上半球模(5)的上部入口(51)的底部设置有与上半球模腔(53)相通的压粉孔(52)，在上半球模腔(53)的压粉孔(52)位置的另一边设置有与真空泵连接、靠近上半球模腔(53)的出口设置有疏水透气过滤装置(55)的真空抽取孔(54)；工位四上方设置了转移装置(11)。2.根据权利要求1所述的内置金属骨架的陶瓷球的真空制坯设备，其特征在于：压模机(7)内置有旋转系统、升降系统。3.根据权利要求2所述的内置金属骨架的陶瓷球的真空制坯设备，其特征在于：步进式输送带(13)采用椭圆形轨道。4.根据上述任一权利要求所述的内置金属骨架的陶瓷球的真空制坯设备，其特征在于：步进式输送带(13)上设置有与下半球模(1)底部同样形状的定位坑。5.根据权利要求4所述的内置金属骨架的陶瓷球的真空制坯设备，其特征在于：输送步进式输送带(13)上设置的定位坑与下半球模(1)底部均采用五角形、正方形或三角形。6.根据权利要求5所述的内置金属骨架的陶瓷球的真空制坯设备，其特征在于：转移装置(11)为负压吸附式。7.根据权利要求6所述的内置金属骨架的陶瓷球的真空制坯方法，其特征在于，包括以下步骤：1）初灌粉料：步进式输送带(13)将下半球模(1)输送到工位一，将陶瓷造粒用的粉...
【专利技术属性】
技术研发人员：周俊华，尹方勇，王峰，朱红海，朱文沛，王征，
申请(专利权)人：山东天汇研磨耐磨技术开发有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37
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